淺析油田網絡流量分析技術應用

陳高輝+李世紅+秦博+蔡海燕

【摘要】 隨著油田網絡快速發展，已經形成了核心萬兆互聯，廣域網雙2.5G互聯，接入單位雙千兆上聯，網絡吞吐能力得到很大提升，隨之而來需要對網絡精細化管理的需求越來越大，對油田業務流量情況需要詳細掌握，以便于網絡規劃以及故障分析，本文采用流量分析技術對油田網絡應用流量進行了定量分析。

【關鍵詞】 流量分析 netflow/sflow 網絡代理 視頻監控

一、現狀和問題

油田公司提出“百兆到作業區，十兆到井站”的網絡架構，但現在很多井站都實現了百兆接入，同時計算機主干網頁實現了廣域網雙2.5G，核心萬兆互聯，帶寬的快速增加加快了業務數據傳送的速度，從公司管理角度出發很多很多應用從井站直接到公司管理部門的核心網絡，業務的可靠傳輸是對網絡運維部門提出的新的要求。公司主干網流量組成，對于各個方向的網絡流量大小，公司應用系統如視頻會議、生產指揮、應急預警、財務系統、OA辦公系統、A1A2系統，集團公司的應用系統的流量情況，需要對業務進行深入分析，獲取相關流量。二級單位從井站到單位核心，數字化應用系統占有大量的網絡鏈路流量，但管理者不能掌握，具體各類應用系統流量的大小、流向以及各類網絡接口流量組成，需要采集網絡中各個節點的網絡流量，進而對應用系統進行詳細的分析，將流量與應用系統進行有效結合，達到應用系統流量的深度分析。

二、流量分析技術應用

2.1流量分析技術

2.1.1基于SNMP

該方法僅能對網絡設備端口的整體流量進行分析，可以獲得設備端口的實時或者歷史的流入/流出帶寬、丟包、誤包等性能指標，但無法分析具體的用戶流量和協議組成。因其具有實現簡單、標準統一、接口開放的特點，被業界廣泛采用。

2.1.2基于網絡探針

該方法的數據抓包、分析和統計等功能一般都在網絡“探針”上以硬件方式實現，分析的結果存儲在探針的內存或磁盤之中，具體的前端展現依賴與之對應的專門軟件。因此具有效率高、可靠性高、高速運行不丟包的特點。

2.1.3基于網絡流

相對于會話（Session）而言，流（Flow）具備更細致的標識特征，在傳統的 TCP/IP 五元組的基礎上增加了一些新的域值，至少包括以下幾個字段：源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、IP層協議類型、ToS服務類型、輸入物理端口。以上七個字段可以唯一地確定任意一個數據包屬于哪個特定的流，換言之任何一個字段出現了差異都意味著一個新的流產生。sFlow是基于端口的流量分析：按照一定的采樣比從特定端口上采集報文，由Agent設備對報文進行分析（包括報文內容、報文轉發規則信息等等），并將分析結果以及原始報文通告給Collector進行統一分析（Flow采樣）；并且支持周期性統計端口的流量計數以及設備CPU、內存等信息（Counter采樣）。sFlow關注的是接口的流量情況、轉發情況以及設備整體運行狀況，因此適合于網絡異常監控以及網絡異常定位，通過Collector可以以報表的方式將情況反應出來，極大的方便了網絡管理人員日常巡檢維護，保證企業網絡的正常穩定運行。

2.2部署方式

利用公司網絡監控平臺系統，結合交換機及路由器的FLOW流量采集功能，對油田主干網及試點二級單位的網絡流量進行采集，其中計算機主干網，主要采集核心交換機8905和核心路由器t1200設備的流量情況，試點二級單位通過核心交換機軟件升級，及試點作業區井站的設備替換，采集內網的流量情況。

2.3流量分析

2.3.1主干網流量分析

通過對流量采集和分析技術進行研究搭建流量分析系統，實現對主要生產辦公業務流量分析，重要應用性能追蹤。并開展油田計算機終端應用的自動化監控。具體研究內容主要包括一下幾點：

通過s-flow、netflow等技術搭建流量分析系統，對區域中心出口、生產指揮中心、應急預警中心、公司視頻會議系統及蘇里格大廈數信部等重要業務和部門實現業務流量集中統計分析；

通過定制業務模型對主要生產辦公流量進行全面分析，包括：視頻會議，辦公OA系統，生產網中的三端二系統等網絡業務；

平均流入速率：450～465Mbps，平均流出速率：30～40Mbps，應用構成為：代理上網占77%，未知應用占13%，HTTP應用占2%。

2.3.2生產指揮流量分析

公司生產指揮系統流量很小，基本沒有流入流量，只有流出流量，平均流出速率為1.08Mbps，平均流出速率波動較大，HTTP應用為主包含codasrv和raventbs等生產系統流量。

三、總結

系統采用Netflow及Sflow方式提取流量，系統旁路部署，對網絡無影響，被采集系統只需要支持標準FLOW協議即可，流量采集設備只需與流量分析系統路由可達，即可實現所需網絡流量數據的采集，采集顆粒度可自由選擇，系統支持多臺設備流量數據的同時采集，可以實現流量數據的靈活組合

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分析。實現了油田主干網的流量分析，總結分析了網絡業務流量的特點，首次完成了采油和采氣二級單位內部應用業務系統的分析，分析了從井站一直到廠部核心的網絡業務流量狀況。利用網絡流量分析技術實現了對內網各個環節的流量分析，通過定制業務模型對主要生產、辦公流量進行全面分析建立流量模型實現對主要生產、辦公系統流量追蹤和帶寬占用情況的監測與分析，有利于內部流量合理調配及流量有效保障和控制。提出互聯網出口采用緩存系統的建議，在不增加出口帶寬的情況下，在互聯網出口采用緩存技術以“緩存換帶寬”，提高了出口帶寬利用率，通過對外網資源的內網緩存（包括：視頻、下載等大顆粒度網絡應用），節約出口帶寬，提高用戶網絡使用感受。